高二導(dǎo)數(shù)教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1、教學(xué)目標(biāo)
(1)理解平均變化率的概念。
(2)了解瞬時(shí)速度、瞬時(shí)變化率、的概念。
(3)理解導(dǎo)數(shù)的概念
(4)會(huì)求函數(shù)在某點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)或瞬時(shí)變化率。
2、教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):瞬時(shí)速度、瞬時(shí)變化率的概念及導(dǎo)數(shù)概念的形成和理解
教學(xué)難點(diǎn):會(huì)求簡(jiǎn)單函數(shù)y=f(x)在x=x0處的導(dǎo)數(shù)
3、教學(xué)用具
多媒體、板書(shū)
4、標(biāo)簽
教學(xué)過(guò)程
一、創(chuàng)設(shè)情景、引入課題
【師】十七世紀(jì),在歐洲資本主義發(fā)展初期,由于工場(chǎng)的手工業(yè)向機(jī)器生產(chǎn)過(guò)渡,提高了生產(chǎn)力,促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,其中突出的成就就是數(shù)學(xué)研究中取得了豐碩的成果―――微積分的產(chǎn)生。
【板演/PPT】
【師】人們發(fā)現(xiàn)在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系
h(t)=—4。9t2+6。5t+10。
如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
【板演/PPT】
讓學(xué)生自由發(fā)言,教師不急于下結(jié)論,而是繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生:欲知結(jié)論怎樣,讓我們一起來(lái)觀察、研探。
【設(shè)計(jì)意圖】自然進(jìn)入課題內(nèi)容。
二、新知探究
[1]變化率問(wèn)題
【合作探究】
探究1 氣球膨脹率
【師】很多人都吹過(guò)氣球,回憶一下吹氣球的過(guò)程,可以發(fā)現(xiàn),隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球的半徑增加越來(lái)越慢。從數(shù)學(xué)角度,如何描述這種現(xiàn)象呢?
氣球的體積V(單位:L)與半徑r(單位:dm)之間的函數(shù)關(guān)系是
如果將半徑r表示為體積V的函數(shù),那么
【板演/PPT】
【活動(dòng)】
【分析】
當(dāng)V從0增加到1時(shí),氣球半徑增加了氣球的平均膨脹率為(1)當(dāng)V從1增加到2時(shí),氣球半徑增加了氣球的平均膨脹率為
0。62>0。16
可以看出,隨著氣球體積逐漸增大,它的平均膨脹率逐漸變小了。
【思考】當(dāng)空氣容量從V1增加到V2時(shí),氣球的平均膨脹率是多少?
解析:
探究2 高臺(tái)跳水
【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于水面的高度h(單位:米)與起跳后的時(shí)間t(單位:秒)存在函數(shù)關(guān)系 h(t)=—4。9t2+6。5t+10。
如何用運(yùn)動(dòng)員在某些時(shí)間段內(nèi)的平均速度粗略地描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?
(請(qǐng)計(jì)算)
【板演/PPT】
【生】學(xué)生舉手回答
【活動(dòng)】學(xué)生覺(jué)得問(wèn)題有價(jià)值,具有挑戰(zhàn)性,迫切想知道解決問(wèn)題的方法。
【師】解析:h(t)=—4。9t2+6。5t+10
【設(shè)計(jì)意圖】?jī)蓚(gè)問(wèn)題由易到難,讓學(xué)生一步一個(gè)臺(tái)階。為引入變化率的概念以及加深對(duì)變化率概念的理解服務(wù)。
探究3 計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在
這段時(shí)間里的平均速度,并思考下面的問(wèn)題:
(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里是靜止的嗎?
(2)你認(rèn)為用平均速度描述運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有什么問(wèn)題嗎?
【板演/PPT】
【生】學(xué)生舉手回答
【師】在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,平均速度不能準(zhǔn)確反映他在這段時(shí)間里運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
【活動(dòng)】師生共同歸納出結(jié)論
平均變化率:
上述兩個(gè)問(wèn)題中的函數(shù)關(guān)系用y=f(x)表示,那么問(wèn)題中的變化率可用式子
我們把這個(gè)式子稱為函數(shù)y=f(x)從x1到x2的平均變化率。
習(xí)慣上用Δx=x2—x1,Δy=f(x2)—f(x1)
這里Δx看作是對(duì)于x1的一個(gè)“增量”可用x1+Δx代替x2
同樣Δy=f(x2)—f(x1),于是,平均變化率可以表示為:
【幾何意義】觀察函數(shù)f(x)的圖象,平均變化率的幾何意義是什么?
探究2 當(dāng)Δt趨近于0時(shí),平均速度有什么變化趨勢(shì)?
從2s到(2+△t)s這段時(shí)間內(nèi)平均速度
當(dāng)△ t 趨近于0時(shí), 即無(wú)論 t 從小于2的一邊, 還是從大于2的一邊趨近于2時(shí), 平均速度都趨近與一個(gè)確定的值 –13。1。
從物理的角度看, 時(shí)間間隔 |△t |無(wú)限變小時(shí), 平均速度就無(wú)限趨近于 t = 2時(shí)的瞬時(shí)速度、因此, 運(yùn)動(dòng)員在 t = 2 時(shí)的.瞬時(shí)速度是 –13。1 m/s。
為了表述方便,我們用xx表示“當(dāng)t =2, △t趨近于0時(shí), 平均速度 趨近于確定值– 13。1”。
【瞬時(shí)速度】
我們用
表示 “當(dāng)t=2, Δt趨近于0時(shí),平均速度趨于確定值—13。1”。
局部以勻速代替變速,以平均速度代替瞬時(shí)速度,然后通過(guò)取極限,從瞬時(shí)速度的近似值過(guò)渡到瞬時(shí)速度的精確值。那么,運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 的瞬時(shí)速度?
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生體會(huì)由平均速度到瞬時(shí)速度的逼近思想:△t越小,V越接近于t=2秒時(shí)的瞬時(shí)速度。
探究3:
(1)。運(yùn)動(dòng)員在某一時(shí)刻 t0 的瞬時(shí)速度怎樣表示?
(2)。函數(shù)f(x)在 x = x0處的瞬時(shí)變化率怎樣表示?
導(dǎo)數(shù)的概念:
一般地,函數(shù) y = f (x)在 x = x0 處的瞬時(shí)變化率是
稱為函數(shù) y = f(x) 在 x = x0 處的導(dǎo)數(shù), 記作
或,
【總結(jié)提升】
由導(dǎo)數(shù)的定義可知, 求函數(shù) y = f (x)的導(dǎo)數(shù)的一般方法:
[3]例題講解
例題1 將原油精煉為汽油、柴油、塑膠等各種不同產(chǎn)品, 需要對(duì)原油進(jìn)行冷卻和加熱、如果第 x h時(shí), 原油的溫度(單位: )為 y=f (x) = x2–7x+15 ( 0≤x≤8 ) 、計(jì)算第2h與第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率, 并說(shuō)明它們的意義。
解: 在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率就是
在第2h和第6h時(shí), 原油溫度的瞬時(shí)變化率分別為–3和5、它說(shuō)明在第2h附近, 原油溫度大約以3 /h的速率下降; 在第6h附近,原油溫度大約以5 /h的速率上升。
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